Скорость резания — не обороты
Скорость резания, обозначаемая Vc или SFM, — это скорость, с которой режущая кромка инструмента проходит через материал. Это свойство материала и инструмента, а не станка. Обороты — то, что вы задаёте на станке, и они зависят от диаметра: фреза 6 мм должна вращаться гораздо быстрее фрезы 50 мм, чтобы кромка двигалась с той же скоростью.
Формула
об/мин = Vc × 1000 ÷ (π × D)
где Vc в метрах в минуту, а D — диаметр в миллиметрах. В дюймовых единицах об/мин = SFM × 12 ÷ (π × D), где D в дюймах, что часто сокращают до 3,82 × SFM ÷ D.
Твердосплавной концевой фрезе 10 мм по конструкционной стали при 120 м/мин нужно 120 × 1000 ÷ (π × 10) = 3820 об/мин. Той же фрезе 10 мм по алюминию при 400 м/мин нужно 12 700 об/мин — больше, чем у многих фрезерных станков.
Какой диаметр брать
На фрезерном или сверлильном станке D — диаметр инструмента. На токарном D — диаметр заготовки в месте резания, поэтому обороты для постоянной скорости резания должны расти по мере того, как подрезка торца приближается к центру. Станки с функцией постоянной скорости резания делают это автоматически.
Подача
Одна скорость ничего не режет; инструмент должен ещё и продвигаться. Для фрезы:
подача = об/мин × подача на зуб × число зубьев
Фреза на 3820 об/мин с четырьмя зубьями при 0,05 мм на зуб даёт 3820 × 0,05 × 4 = 764 мм/мин. При сверлении и точении подачу задают на оборот, так что подача = об/мин × подача на оборот.
Типичные скорости резания
Считайте это начальными точками; значение производителя инструмента для конкретной марки и покрытия лучше любой общей таблицы.
- Конструкционная сталь: 20–30 м/мин быстрорезом, 100–200 м/мин твёрдым сплавом.
- Нержавеющая сталь: медленнее, часто 15–25 м/мин быстрорезом и 60–120 м/мин твёрдым сплавом.
- Алюминий: 70–120 м/мин быстрорезом, 200–500 м/мин и больше твёрдым сплавом.
- Латунь: примерно как алюминий, и чисто режется всухую.
- Чугун: 15–25 м/мин быстрорезом, 60–150 м/мин твёрдым сплавом.
- Твёрдая древесина: скорости намного выше, поэтому фрезы ручного фрезера вращаются от 10 000 об/мин, а фрезы большого диаметра приходится замедлять.
Как читать стружку
Слишком быстро — кромка изнашивается или прижигается, а стружка сходит синей. Слишком медленно при слишком малой подаче — инструмент трёт, а не режет, что тоже его губит. Стружка, сходящая плотными завитками правильного цвета, и инструмент, который после остановки можно потрогать, означают, что числа примерно верны.
Инструменты
Калькулятор скорости резания переводит между скоростью резания, диаметром и оборотами и даёт подачу. Калькулятор крутящего момента связывает мощность шпинделя с моментом на резании, а Таблица резьб даёт сверло под резьбу, если после резания нужно нарезать резьбу.